Hombre + máquina: una nueva era de automatización en la fabricación

Durante las últimas dos décadas, La automatización en la fabricación ha transformado las plantas de fabricación, la naturaleza del empleo en la fabricación y la economía de muchos sectores de fabricación. Hoy, estamos en la cúspide de una nueva era de automatización: los rápidos avances en robótica, inteligencia artificial y aprendizaje automático están permitiendo que las máquinas igualen o superen a los humanos en una variedad de actividades laborales, incluidas las que requieren capacidades cognitivas. Los ejecutivos de la industria, aquellos cuyas empresas ya han adoptado la automatización, aquellos que recién comienzan y aquellos que aún no han comenzado a considerar completamente las implicaciones de esta nueva era de automatización, deben considerar las siguientes tres perspectivas fundamentales: lo que la automatización está haciendo posible. con la tecnología actual y es probable que sea posible a medida que la tecnología continúa evolucionando; qué factores, además de la viabilidad técnica, considerar al tomar decisiones sobre la automatización; y cómo comenzar a pensar dónde y cuánto automatizar para capturar mejor el valor de la automatización a largo plazo.

Para comprender el alcance de la posible automatización en el sector manufacturero en su conjunto, llevamos a cabo un estudio del trabajo de fabricación en 46 países, tanto en el mundo desarrollado como en desarrollo, que cubre alrededor del 80 por ciento de la fuerza laboral mundial. Nuestros datos y análisis muestran que a partir de 2015, 478 000 millones de los 749 000 millones de horas de trabajo (64 %) dedicadas a actividades relacionadas con la fabricación en todo el mundo eran automatizables con la tecnología demostrada actualmente.1 1. La referencia que usamos para determinar qué actividades de fabricación son "automatizables" " es "actividades actuales" según la definición de la Oficina de Estadísticas Laborales de EE.UU. Esto incluye actividades que actualmente tienen algunos elementos de automatización (por ejemplo, enviar correo electrónico). Estos 478 000 millones de horas de trabajo representan el equivalente laboral de 236 millones de los 372 millones de empleados a tiempo completo (2,7 billones de dólares de los 5,1 billones de dólares de mano de obra) que podrían eliminarse o reutilizarse, suponiendo que las tecnologías demostradas se adapten para su uso en casos individuales y luego adoptado. Estas cifras sugieren que, aunque la fabricación es una de las industrias más automatizadas del mundo, todavía existe un potencial de automatización significativo dentro de las cuatro paredes de los sitios de fabricación, así como en áreas funcionales relacionadas, como la cadena de suministro y las compras. Como ha demostrado la investigación de McKinsey, la fabricación ocupa el segundo lugar, entre los sectores industriales, solo después de los servicios de alojamiento y alimentación en términos de potencial de automatización (Anexo 1).2 2. Para obtener más información, consulte "Aprovechar la automatización para un futuro que funcione", McKinsey Global Institute , enero de 2017.

Hacemos hincapié en que el potencial para la automatización descrito anteriormente se crea adaptando e integrando tecnologías actualmente demostradas3 3. Definimos "tecnologías actualmente demostradas" como aquellas que ya han exhibido el nivel de rendimiento y confiabilidad necesarios para automatizar una o más de las 18 capacidades involucradas en realización de actividades laborales. En algunos casos, ese nivel de desempeño ha sido demostrado a través de productos disponibles comercialmente, en otros a través de proyectos de investigación. (consulte la barra lateral, "Comprender el potencial de automatización"). Además, cabe destacar que los avances tecnológicos recientes han superado muchas de las limitaciones tradicionales de la robótica y la automatización. El personal de primera línea puede "entrenar" una nueva generación de robots que son más flexibles y versátiles, y cuestan mucho menos que los que se usan en muchos entornos de fabricación hoy en día, para realizar tareas que antes se consideraban demasiado difíciles para las máquinas, tareas como recoger y empaquetar objetos espaciados irregularmente y resolver conflictos de cableado en proyectos a gran escala, por ejemplo, en la industria aeroespacial. La inteligencia artificial también está logrando grandes avances que aumentan el potencial para automatizar las actividades laborales en muchas industrias: en una prueba reciente, por ejemplo, las computadoras pudieron leer los labios con mucha más precisión que los profesionales.

Analizar las actividades laborales en lugar de las ocupaciones es la forma más precisa de examinar la viabilidad técnica de la automatización. Cada ocupación se compone de múltiples tipos de actividades, cada una con diversos grados de viabilidad técnica en lo que respecta a la automatización. La siguiente figura muestra la susceptibilidad a la automatización de cada uno de los siete grupos de actividades de nivel superior, así como el tiempo dedicado a cada una de ellas en todas las ocupaciones en los Estados Unidos. Un poco más de la mitad de todas las horas de trabajo en los Estados Unidos se dedican a actividades que son las más susceptibles a la automatización: realizar actividades físicas y operar maquinaria en un entorno predecible, y recopilar o procesar datos (documento).

Las ocupaciones en la fabricación implican actividades que incluyen, entre otras, recopilar o procesar datos, aplicar experiencia y operar maquinaria (que clasificamos como trabajo físico) en entornos tanto predecibles como impredecibles. Dado que estas y otras actividades constitutivas tienen cada una un potencial de automatización diferente, hemos llegado a nuestras estimaciones de automatizabilidad para el sector (64 % del total de horas de trabajo dedicadas a actividades relacionadas con la fabricación a nivel mundial, 87 % de las horas dedicadas a actividades realizadas por trabajadores en ocupaciones de producción y el 45 por ciento de las horas dedicadas a actividades no productivas) al examinar el tiempo que los trabajadores de manufactura dedican a cada una de ellas durante la semana laboral.

Nuestro estudio también analizó el potencial de automatización para tipos específicos de actividades y trabajos dentro del sector manufacturero. Descubrimos que el 87 por ciento de las horas dedicadas a actividades realizadas por trabajadores en ocupaciones de producción son automatizables, la mayor parte de cualquier ocupación de fabricación. Sin embargo, incluso entre otras ocupaciones en la fabricación (por ejemplo, ingeniería, mantenimiento, movimiento de materiales, gestión y administración), todavía hay una oportunidad significativa, con aproximadamente el 45 por ciento de estas horas de trabajo también automatizables.4 4. Mientras que la gestión y la ingeniería Las actividades representan solo alrededor del 2 por ciento de las horas de trabajo automatizables en la fabricación, debido a que los gerentes e ingenieros son los trabajadores mejor pagados en la fabricación, las actividades automatizables que realizan representan alrededor del 11 por ciento de los dólares de mano de obra automatizables, solo detrás de las ocupaciones de producción y movimiento de materiales. La automatización sustancial de estas actividades probablemente requerirá más avances tecnológicos, especialmente en la comprensión y generación del lenguaje natural, avances que parecen completamente plausibles incluso si no son inminentes.

Al comparar varios subsectores dentro de la fabricación, vemos una amplia variación del potencial de automatización que puede explicarse en parte por la naturaleza de las actividades mismas y en parte por las diferencias en los niveles de habilidades requeridos de los trabajadores y en la complejidad tecnológica del producto fabricado:

En cuanto al valor monetario de la mano de obra automatizable en varios subsectores manufactureros, las diferencias pueden llegar a triplicarse, dependiendo de la combinación de mano de obra en un subsector dado ($27 000 por año en ropa/moda/lujo, en comparación con $75 000 por año en petróleo). y gasolina). Al comparar las agrupaciones enumeradas anteriormente, en promedio vemos un aumento de 1,6 veces en los salarios por hora automatizable al pasar de baja a alta habilidad/complejidad, y un aumento de 1,4 veces al pasar de baja a media habilidad/complejidad.

Finalmente, encontramos que aunque el potencial de automatización técnica no varía mucho en la economía global, el hecho de que el 81 por ciento de las horas de fabricación automatizables del mundo y el 49 por ciento del valor de la mano de obra automatizable residen en países en desarrollo significa que un aumento en la automatización en los países en desarrollo podría tener un impacto global significativo. Teniendo en cuenta que el 68 % de las horas de fabricación automatizables en el mundo en desarrollo (y el 62 % del valor de la mano de obra automatizable) se encuentran solo en China e India, vemos potencial para una gran disrupción impulsada por la automatización en India y China, aunque el tiempo que podría tomar dependen, en parte, de la velocidad con la que los costos de las soluciones de automatización caigan por debajo de los niveles salariales en estos países. Un cambio radical hacia la automatización en India y China podría tener importantes implicaciones en el empleo en ambos países y también inyectaría un impulso sustancial al crecimiento económico allí.

La viabilidad técnica es, por supuesto, una condición previa necesaria para automatizar una determinada actividad laboral o un conjunto de actividades. Sin embargo, está lejos de ser el único factor que las empresas deben tener en cuenta al decidir qué y cómo automatizar. Un segundo factor a considerar es el costo de desarrollar e implementar tanto el hardware como el software para la automatización. El costo de la mano de obra y la dinámica de oferta y demanda relacionada representan un tercer factor: si los trabajadores son abundantes y significativamente menos costosos que la automatización, esto podría ser un argumento decisivo en su contra, o para automatizar solo en un grado limitado. Por ejemplo, un proveedor de automóviles en la India descubrió que después de introducir la automatización de bajo costo de algunos pasos en su línea de producción, lo que redujo los niveles de personal de 17 a 8, sus costos ahora son equivalentes a los de una empresa japonesa que ejecuta el mismo tipo. de línea de producción con un mayor grado de automatización y un nivel de personal de solo dos.

Es importante señalar que las implicaciones de la automatización para la fuerza laboral de una empresa no consisten solo en reemplazar trabajadores humanos por máquinas. Según nuestro análisis, menos del cinco por ciento de las ocupaciones pueden automatizarse por completo adaptando la tecnología demostrada actualmente. Sin embargo, alrededor del 60 por ciento de ellos podría automatizar el 30 por ciento o más de sus actividades constituyentes. En otras palabras, solo adaptando e integrando la tecnología actual, la automatización podría cambiar, al menos hasta cierto punto, la mayoría de las ocupaciones. Esto requerirá una redefinición significativa del trabajo y una transformación de los procesos comerciales y las culturas del lugar de trabajo.

De hecho, el componente más vital para implementar con éxito la automatización tanto a largo como a corto plazo puede ser el arduo trabajo de preparar y adaptar el capital humano para trabajar en conjunto con la tecnología. Casi todos los trabajos eventualmente cambiarán y cada flujo de trabajo eventualmente se transformará. Muchos trabajadores tendrán que volver a capacitarse continuamente para trabajar junto a las máquinas a medida que sus trabajos continúan evolucionando. Esto requerirá cambios no solo en las habilidades, sino también en la mentalidad y la cultura, ya que los "compañeros de trabajo" pasan a incluir no solo a otras personas sino también a las máquinas.

A medida que los roles y los procesos se redefinan de esta manera, los beneficios económicos de la automatización también incluirán la liberación y la reutilización de recursos calificados escasos. Particularmente en las ocupaciones mejor pagadas, las máquinas pueden aumentar las capacidades humanas en gran medida y amplificar el valor de la experiencia al liberar a los empleados para que se concentren en un trabajo de mayor valor. En el mantenimiento de aeronaves, por ejemplo, donde los drones y los robots del tamaño de un insecto algún día podrían realizar inspecciones, los robots podrían entregar piezas y herramientas, y los remolcadores automatizados podrían mover los aviones dentro y fuera de los hangares, se necesitarían menos técnicos en el piso del hangar de mantenimiento, pero los que se quedaran pasarían más tiempo resolviendo problemas no rutinarios. Sin embargo, estos trabajadores necesitarán una capacitación continua para mantenerse al día con la tecnología en desarrollo.

Un cuarto factor a considerar son los beneficios más allá de la sustitución de mano de obra, incluidos niveles más altos de producción, mejor calidad y menos errores (consulte la barra lateral, "Adaptación y mejora del capital humano"). Si bien es tentador para un fabricante ver la automatización principalmente como una palanca de ahorro de mano de obra, estos otros beneficios suelen ser mayores que los de reducir los costos de mano de obra. Las opciones de automatización deben ser consideradas y evaluadas usando una estrategia clara enfocada en reducir el costo total de las operaciones. Descubrimos que las empresas suelen utilizar la automatización para abordar una serie de oportunidades, incluido el aumento del rendimiento y la productividad, la eliminación de la variación y la mejora de la calidad, la mejora de la agilidad y la garantía de la flexibilidad, y la mejora de la seguridad y la ergonomía.

Además de la viabilidad técnica, el costo del hardware y el software, la oferta y la demanda de mano de obra y los beneficios que van más allá de la sustitución de la mano de obra, un quinto factor que debe tenerse en cuenta al decidir si automatizar y dónde son las cuestiones normativas y de aceptación social, como el grado a qué máquinas son aceptables en cualquier entorno particular, especialmente donde interactuarán con humanos. El potencial para que la automatización se arraigue en un sector u ocupación determinado refleja una interacción sutil entre los cinco factores que hemos enumerado y las compensaciones entre ellos.

El objetivo final de los fabricantes al sopesar los diversos factores descritos anteriormente es capturar el mayor valor posible a largo plazo de la automatización. La forma de lograr esto depende, en parte, de qué tan avanzado esté el espectro de madurez de la automatización de un fabricante determinado. Vemos que este espectro tiene cuatro etapas:

Evaluar las operaciones de un fabricante a lo largo de este espectro de madurez de automatización puede ayudar a determinar qué tipo de enfoque ayudará mejor a capturar el impacto total a largo plazo. Por ejemplo, las operaciones de madurez más baja se beneficiarán más de la "hoja limpia", mientras que las operaciones más maduras pueden enfocarse en utilizar completamente su infraestructura de automatización ya sólida para llegar a ser la mejor en su clase. El Anexo 2 describe con más detalle los pasos que los fabricantes pueden tomar para moverse a lo largo del espectro.

Dondequiera que una empresa determinada se encuentre en el espectro de madurez, es esencial mantener el enfoque en la creación de valor. Para ayudar a diagnosticar dónde se podría aplicar la automatización de manera más rentable para mejorar el rendimiento, los líderes empresariales pueden querer realizar un inventario completo de las actividades de su organización y crear un mapa de calor de dónde el potencial de automatización es alto. Los procesos comerciales que muestran actividades con un alto potencial de automatización se pueden volver a imaginar en escenarios en los que aprovechan al máximo las tecnologías de automatización (en lugar de intentar automatizar mecánicamente actividades individuales utilizando los procesos actuales). Finalmente, la viabilidad y los beneficios de estas transformaciones de procesos habilitadas para la automatización se pueden utilizar para priorizar qué procesos transformar utilizando tecnologías de automatización. Este enfoque puede ayudar a garantizar que las inversiones en automatización generen el máximo impacto para la empresa.

miguel chuies socio del McKinsey Global Institute, dondeJames Manikaes director;katy george es socio mayoritario en la oficina de Nueva Jersey; yMehdi Miremadies socio en la oficina de Chicago.